铝合金铸件针孔问题的探讨

铝合金铸件针孔问题的探讨
摘要：铝合金铸件在目前的社会生产生活中有着比较普遍的利用，其质量会
影响铸件的使用寿命和安全，所以在铝合金铸件的生产过程中，需要对质量问题
进行分析与解决。

结合目前的铝合金铸件生产实践来看，比较常见的问题是铸件
针孔问题，对铸件针孔问题的具体产生机理进行讨论，并结合铝合金铸件的生产
过程对铸件针孔问题的防控措施进行讨论，这对于铝合金铸件的质量问题防控有
积极意义。

文章对铝合金铸件针孔问题进行讨论，旨在为实践提供指导。

关键词：铝合金；铸件；针孔问题
对现阶段社会实践中的铝合金应用做分析可知其密度小、强度比高，具有非
常不错的综合性能，所以在诸多领域，比如航空航天、汽车制造等领域有广泛的
利用[1]。

在技术进步的大环境下，铝合金铸件的生产量和消耗量有了显著提升，
对铸件的具体应用做分析可知其存在的一个突出问题是针孔问题。

该问题的存在
不仅影响了铝合金铸件的使用安全，还对使用寿命产生了显著影响，所以基于铝
合金铸件的使用安全和使用寿命考虑，需要对铸件的针孔问题进行分析并解决铸
件针孔问题。

一、铝合金铸件针孔的产生
对铝合金铸件的生产过程进行分析可知，在铝合金凝固的过程中，溶解在铝
溶液当中的气体逸出后没有完全浮到铝液表面会导致铝合金铸件的内部产生针孔。

对铝合金铸件的生产做分析可知在铝合金熔炼和浇注的过程中，大量的氢气
会被吸入其中。

在冷却的时候，因为溶解度发生了下降，所以这些气体会不断的
析出。

铝合金当中溶解的氢，其溶解度会随着合金温度的升高而增大，所以在温
度降低的情况下，溶解度自然会减小[2]。

当铝合金溶液由液态转为固态的时候，
氢在铝合金当中的溶解度会下降19倍，所以在铝合金液冷却凝固的过程中，如
果氢的含量超过了溶解度，那么其就会以气泡的形式析出。

过饱和的氢在析出后
会形成氢气泡，这些氢气泡如果不能及时的上浮排出，其会在铝合金内部形成细小、分散的气孔，即常说的针孔。

二、铝合金铸件针孔问题的解决
在明确了铝合金铸件针孔发生的具体原因之后，接下来需要做的工作便是讨论铝合金针孔问题的解决策略。

以目前的实践为例做分析可知虽然都叫“铝合金”，但是“铝合金”的具体元素类别和构成是有差异的，因此在铝合金铸件针孔问题的解决中，需要基于铝合金的类型差异来对针孔问题的解决进行讨论。

（一）美双缸产品
（使用的是参考资料中的名词）
美双缸产品在目前的社会实践中有着非常广泛的利用，针孔问题对产品的实际应用效果造成了显著的影响，所以在实践中需要对美双缸产品的针孔问题进行解决。

以目前的实践为例，在美双缸产品的针孔问题解决中：1）需要从针孔产生的内因入手。

具体的策略是加强回炉料的清洁和铝液的精炼[3]。

在精炼、变质和除气的过程中，需要对精炼剂的加入量进行确定。

以目前的实践研究结果来看，精炼剂的加入量应该为铝液的1.0%，在精炼剂加入的时候需要分3次加入。

在精炼剂的具体加入中，需要对炉前检测进行加强，而且要严格执行精炼的过程，要保证精炼操作符合相应的要求。

在明确的要求基础上使用钟罩将精炼剂压入到铝液当中，并且按照由下而上、顺时针方向进行缓慢移动。

在精炼之后进行彻底除渣并撒上覆盖剂，待静置10min之后进行浇注。

在精炼之后，每隔40min需要对铝液进行一次重新精炼，而且需要做好含气量检测。

2）改变以前的钢板浇包为铸铁浇包，其目的是在浇注的过程中减少铝液在浇包中的热损失。

从研究结果来看，铸铁具有比较好的蓄热效果，在铸铁利用的过程中同时增刷保温涂料，这样可以有效的增加浇包的保温性能。

就目前的实践应用来看，保温涂料的配比为：先喷涂30%的ZnO+水+3%——6%的水玻璃涂料，然后在喷涂50%的石墨粉+水+4%——6%的水玻璃涂料，这样一来，即使在较低的温度环境下进行浇注，最终也不会
产生不利影响。

对精炼的温度进行分析来看，需要将其控制在700——750℃，在
浇注的时候温度需要控制在680——730℃之间，模具的温度需要控制在150——300℃之间，浇注的速度需要控制在5——8s以内。

对此工艺的具体使用做长期
的观察和检验发现，利用其生产铝合金铸件，铸件的针孔度能够得到有效的控制。

就具体的检测数据来看，采用传统工艺，铝合金铸件因为针孔问题会有高达15%
的废品率，但是在使用此种工艺之后，废品率下降到了2.5%，由此可见此工艺在
解决铝合金铸件针孔问题方面有突出的现实效果。

（二）HQ0204等气缸盖
HQ0204等气缸盖是非常重要的铝合金铸件类型，在目前的社会生产实践中有
着非常重要的应用，所以对HQ0204等气缸盖生产过程中的针孔问题防控做分析
与讨论有突出的现实意义。

以目前的实践为例，在HQ0204等气缸盖的生产实践中，需要基于针孔发生
的内因对具体的逐渐生产过程进行调整，其中最为主要的措施便是对原材料和回
炉料做清洁。

在熔化之前对原材料与回炉料进行充分的烘烤，在精炼、编制、除
气的过程中，精炼剂的加入量需要做调整。

在原来的工艺中，精炼剂的加入量为
铝液的0.8%，在新工艺下需要调整为1.0%。

在精炼的过程中，每坩埚铝液需要
分3次加入6锭精炼剂，而且在精炼剂加入之前需要加强炉前检查的频率。

在精
炼的过程中需要明确操作规范，而且要在操作要求和标准明确的情况下使用钟罩
将精炼剂压入到铝液当中，并且按照由下而上、顺时针方向进行缓慢移动。

在精
炼之后进行彻底除渣并撒上覆盖剂，待静置10min之后进行浇注[4]。

在精炼之后，每隔40min需要对铝液进行一次重新精炼，而且需要做好含气量检测。

2）对浇
包进行保温涂料的增刷。

保温涂料的配比为：先喷涂30%的ZnO+水+3%——6%的
水玻璃涂料，然后在喷涂50%的石墨粉+水+4%——6%的水玻璃涂料。

对精炼的温
度进行分析来看，需要将其控制在710——740℃，在浇注的时候温度需要控制在690——720℃之间，模具的温度需要控制在150——300℃之间，浇注的速度需要
控制在5——10s以内。

在掌握了内因控制要素之后，为了实现针孔问题的有效解决，还需要基于针
孔产生的外因对产品的针孔问题进行控制[5]。

具体的措施为对产品的浇冒口砂芯
进行修改。

因为原来的砂芯浇道和冒口是连接为一体的，所以浇道和冒口的体积比较大。

在通过修改之后将砂芯的浇道和冒口进行分隔，这样可以减小砂芯浇道和冒口的体积。

就此种改变的具体分析来看，目的是减少铸件的凝固时间，从而使逐渐更快的凝固。

对不同工艺的试验结果进行分析可知采用此种方法之后，产品的针孔得到了有效控制。

结束语：
综上所述，铝合金铸件针孔问题对铝合金铸件的使用安全和寿命产生了显著影响，对铝合金铸件的生产效率以及成本控制也非常不利，所以积极的讨论铝合金铸件针孔问题的发生，并对针孔问题的解决做研究现实意义显著。

文章对相应的内容做分析与讨论，旨在为目前的铝合金铸件生产实践提供参考与指导。

参考文献：
[1]王荣.铝合金压铸件浸渗后发黑问题分析[J].汽车工艺师,2022(1):2.
[2]陈延伟,刘佳琳,赵亚鹏.铸造铝合金在舰船装备应用中存在的问题及发展趋势[J].铸造,2020,69(4):6.
[3]庄倩.金属材料检测常见问题的探讨[J].工程技术发展,2021,2(1):48-49.
[4]谢圣贺.消失模铸造铝合金铸件常见铸造缺陷的探讨[J].机械管理开
发,2020,35(4):3.
[5]孙晓莉,王家文,姜丽,等.高压电气产品铝合金屏蔽环类铸件的工艺探讨[J]. 中国铸造装备与技术,2022,57(2):3.。